20例飞行员的波前像差分析.doc

Http:// 尊重生命 真诚关怀 题名: 20例飞行员的波前像差分析字数: xxx 字图表: 1 table and 6 figures关键词: 波阵面像差；飞行员；主观像差作者姓名、学位及单位: 孙群林，硕士，主任医师1*，樊凡，硕士，主治医师 1*，彭琦，学士，医师1*，何雨霞，学士，医师1*1解放军第454医院眼科通讯作者: 孙群林，硕士，主任医师通讯地址：南京白下区马路街1号，解放军第454医院眼科，210002. ：(25) 80865092Email: szr454@该研究得到解放军454医院伦理委员会批准，检查前均签署知情同意书本文作者没有从本文获得任何物质或其它利益 【摘要】目的 分析飞行员的波前像差分布特点及其应用价值 设计 回顾性病例设计 研究对象 现役**飞行员**例（**眼）,平均年龄**岁 方法 采用苏州六六视觉医疗器械有限公司 WFA-1000型主觉像差仪检测受试者的波前像差，得到各阶像差的成分的均方根值（RMS） 主要指标 **阶的像差RMS值 结果 飞行员的波前像差** 结论 飞行员的波前像差与正常人**，波前像差能够敏感地反应人眼的光学特点【关键词】波阵面像差；飞行员；主观像差AbstractPURPOSE: To investigate the characteristics of wavefront aberrations in eyes of the airforce pilots and to value the application of wavefront aberrations. DESIGN: Retrospective study.METHODS: Forty eyes of 20 air force pilots of PLA (20 males) with a mean age of * ±*years were measured with a subjective measurement of wavefront aberrations instrument, WFA-1000, SUZHOU 66 vision Inc. China. RMS values were obtained. RESULTS: **CONCLUSION:** 20例飞行员的波前像差分析孙群林 樊凡 彭琦 何雨霞随着角膜屈光手术治疗近视眼的应用，在视力提高方面取得了显著效果，然而不少患者术后抱怨眩光、夜间视力下降，及对比敏感度视力下降等问题。

一些研究提示波阵面像差，也称波前像差与这些问题相关因而波前像差成为眼视光学研究热点之一特别是随着现代眼视光学的进步，对波前像差研究的加深，在眼科临床中应用日益广泛，甚至作为可能改善视觉功能的研究方向之一，因而广泛关注目前对近视眼，LASIK、LASEK、PRK、白内障等屈光手术前后波前像差的研究较多，而对飞行员等特殊人群的研究尚未见报道故此本篇对20例现役飞行员眼睛的波前像差进行了研究1. 对象与方法1.1 对象：来我院住院体检的合格现役飞行员20例40眼平均年龄37.0±12.6yr (范围：11~63yr)，平均视力** (范围：**~63yr)（国际标准对数视力表）平均等效球镜度数**(范围：**~63yr)并行裂隙灯显微镜及眼底镜检查排除眼部疾病该研究实验设计方案及所用方法均遵循赫尔辛基宣言1.2 仪器与方法采用主观像差仪WFA1000型眼像差仪（苏州六六视觉有限公司）由患者观察系统、测量系统、数据处理系统组成，按结构形式、功能等不同分三种球面屈光度测量范围：-15D～+15D；柱面屈光度测量范围：-6D～+6D；柱面轴度测量范围：0°-180°，泽尼克像差测量范围±20μm测量时先调整系统内焦距矫正患者的屈光不正，使患者看清系统内的靶目标。

检查在自然光线、自然瞳孔下（3～5mm）进行，重复检查3 次，每一次检查必须完成37次点击操作均由同一检查者完成操作中，检查者始终监视患者的瞳孔，不断地调整系统调节杆维持瞳孔中心与光学中心一致[1]统计学处理：数据表示形式为均数± 标准差standard deviation(S.D.)采用Matlab数学分析软件，得到35 项Zernike多项式系数，再计算出总体像差及高阶像差的均方值（root mean square,RMS），同时形成像差图数据分析软件用的是SPSS 13.0版 (Cary, NC, USA)采用配对t 检验比较暗环境条件下与亮环境条件下对照组之间的差异，是否有显著差异取的是P<0.05为标准2. 结果3. 讨论 像差存在于所有光学系统人眼是极其复杂的光学系统，它也同样存在像差人眼像差主要来源于：1.角膜和晶状体表面不理想，其表面存在局部偏差；2.角膜和晶状体不同轴；3.角膜和晶状体的内含物不均匀，以致折射率有局部偏差；4.人眼屈光系统对各种色光的折射率不同目前波前像差测量主要以光路追踪原理为基础，主要分为Hartmann-Shack[2, 3], Tscherning[4, 5], Scheiner-Smirnov三大理论。

其中以前两者为基础设计了客观像差仪，以后者为基础设计了主观像差仪Hartmann-Shack测量法是主观像差测量的一种，也被称为“外向型测量法”该方法通过一束直径大约1mm的激光聚焦于人眼黄斑，其反射光线射出人眼后被很多微小的透镜按一定规律排列组成的透镜组分成更小的光束，该光束光轴相对于微小透镜光轴的倾斜及位移由CCD相机捕获记录，通过软件分析得出相应的像差值应用客观像差仪时，像点的清晰度是依据视网膜的反射光判断，结果较客观；测试的速度较快；测试的各条光线一起入眼，相互间易引起光干涉，影响精确性；不需患者手工操作；测量时像差仪调焦对结果影响不大；引导准分子激光切削角膜较难后者的像差测量是一种主观像差测量，亦被称为“内向型测量法”由于人眼不是理想的光学系统，平行光进入眼球，其在视网膜上的像不是平行的，因而产生了像差所以该像差测量就是通过选择入瞳平面上一系列不同位置的点，受试者通过调整测量光线，使之与参考光线重合所调整的角度就是破前像差在相应位置上的倾斜量这样测量一定数量的点，就可得到该眼的波前像差主观像差测量无须散瞳，准确性好，不受轻度屈光间质混浊的干扰，但需要被检者的合作因像点的清晰度由患者主观判断；测量速度较慢；测试的每条光线依次入眼；需患者手持按钮操作，患者反应迟钝时测量误差增大，测量时像差仪调焦不清时低阶像差的误差大，但高阶像差的精确度依然高；引导准分子激光切削角膜时较容易。

根据该原理设计的像差仪主要有日本NIDEK的OPD扫描系统，EMORY视觉矫正系统及我国苏州六六视觉医疗器械有限公司生产的WFA1000系列像差仪等总之，主观或客观像差仪来测量波前像差这两种测量方法都是基于光路追踪理论，即整合进入人眼瞳孔中的列阵光线斜率，重现波前像差平面这两种方法各有优劣不管采用主观或是客观测量方法，结果均受瞳孔大小的影响，因此波前像差的测量精度还有待于进一步提高波前像差已由单纯的物理光学概念变为影响人眼视功能的研究方向，在眼科临床中应用广泛目前研究最多的是波前像差与角膜的关系角膜表面呈不规则非对称的近椭圆形，中央瞳孔区直径约4mm的区域近似球形，周边部逐渐扁平，因此角膜中央部的波前像差较小当进入瞳孔的光线扩大到直径7mm 的区域时，会增大波前像差[6]角膜屈光手术后角膜表面曲率半径发生变化，波前像差也会发生变化，变化的程度因手术方法不同而有差别放射状角膜切开术使角膜中央变平，中央角膜透明区直径仅3-4mm，术后波前像差明显增大[7]波阵面像差分析仪可对一些屈光手术后存在并发症的患者进行波阵面像差的检查，如中央岛、偏中心切削、角膜不规则散光等等的检查并将检查的结果与准分子激光机相连，通过飞点扫描激光对角膜表面进一步进行精确的亚微结构塑型，从而对这些患者的像差进行修正，减少高阶像差，达到提高视力的目的。

手术虽然使患者视力提高，但同时也使其伴随了许多其他视觉上的问题许多研究已经表明，屈光手术会改变角膜的像差成分，使其术后的像差变大，并且在瞳孔越大时其术后所增大的像差越大，在切削越深时术后所增大的像差也越大而由波前理论的像差仪（镜）所引导的角膜个性化屈光手术，就变成了解决这一弊端的有效方法目前，我们应当理性地看待波前像差技术，这是由于1目前的波前像差仪存在着局限性；2人眼屈光介质各部分的生理与病理变化；3可见光是由不同波长的混合光组成，以及由于人眼各屈光介质的固有特性，人眼不可能成为没有波前像差的光学球面体随着波前像差技术的发展以及我们对波前像差认识的提高，就会逐渐从盲目追求人眼获得无波前像差的超常视力的误区中解脱出来毋容置疑，减少单色光的波前像差，的确能提高远视力，但更重要的是能提高视觉质量，改善视功能人眼作为一种光学器官存在着一些光学缺陷，在屈光不正、角膜手术或损伤后修复等情况下，则更为明显测量人眼的波前像差并予以矫正，但目前在波前像差的应用及测量方面还存在着许多问题尚需解决，如像差仪精确性和可重复性，调节对像差的影响等，但可以肯定，随着现代科技的迅猛发展，眼视光学研究的不断深入，相信这些问题将会逐步解决。

波阵面像差理论和技术的应用，不仅使人们对人眼视觉有了更深入的了解，而且为提高人眼视觉功能提供了新的途径和手段，因此具有十分重要的临床应用价值和广阔的发展前景波前像差测量分类：Techniques for measuring ocular aberrations includeHartmann-Shack (Shack-Hartmann) wavefront sensing[2, 3] Tscherning aberrometry sensing[4, 5], Tracey ray-tracing aberrometry,[8-10] spatially resolved refractometry,and optical path difference (OPD) scans.[11] An obvious requirement of each of these devices is accuracy of the measurement of spherical and cylindrical errors as well as of the higher-order aberrations of the eye. We are unaware of clinical studies that report the accuracy of the WaveScan device. In a previous study,[8] we evaluated the accuracy and reproducibility of an earlier prototype of Tracey ray-tracing aberrometry in pseudophakic eyes. The current study was designed to evaluate the accuracy and repeatability of the WaveScan WavePrint system and the Tracey wavefront aberrometer in measuring the refractive errors in phakic eyes.超视力：Studies have demonstrated。